本文關鍵詞：汾河上游地區(qū)水文干旱指數(shù)構建及干旱演變分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：受全球氣候變化和人類活動等因素的影響,干旱事件頻繁發(fā)生,給生態(tài)、環(huán)境、社會經(jīng)濟的發(fā)展帶來嚴重的損害。以徑流為主要研究要素的水文干旱聯(lián)系著氣象和農(nóng)業(yè)干旱,研究水文干旱對流域水循環(huán)、水資源合理配置以及防旱抗旱起著重要作用。本文以汾河上游為研究區(qū)域,采用上靜游、汾河水庫、寨上和蘭村站4個水文站1956~2000年的年、月徑流序列為基礎資料。首先,通過數(shù)理統(tǒng)計的方法,對不同時間尺度的徑流序列進行分布優(yōu)選。其中,分布函數(shù)的選擇范圍有正態(tài)分布(NOR)、指數(shù)分布(EXP)、對數(shù)分布(LN2)、伽馬分布(GAM2)、皮爾遜Ⅲ分布(P-Ⅲ)、對數(shù)皮爾遜Ⅲ分布(LP-Ⅲ)、威布爾分布(W)、廣義極值分布(GEV)、極值I型分布(EV1)、廣義帕累托分布(GPA)、邏輯分布(LO)、廣義邏輯分布(GLO)。其次,構建汾河上游地區(qū)水文干旱指數(shù),劃分干旱等級。最后,采用線性趨勢法、Mann-Kendall法、R/S分析法、Hilbert-Huang變換和馬爾科夫模型分析汾河上游水文干旱特性并預測各水文干旱等級的發(fā)生概率。主要研究內容和取得成果如下:(1)汾河上游不同尺度徑流量服從的最優(yōu)分布函數(shù)選擇。月尺度下,汾河上游上靜游、蘭村水文站的連續(xù)徑流序列服從的最佳分布函數(shù)為GPA,汾河水庫站徑流序列的最佳分布函數(shù)為GEV,寨上水文站的連續(xù)徑流序列服從的最優(yōu)分布函數(shù)則是LP-III分布。季尺度下,上靜游、寨上、蘭村站的徑流序列服從的最佳分布函數(shù)為W,汾河水庫站徑流序列的最佳分布函數(shù)則為LP-III。年尺度下,汾河上游4個站點徑流序列均服從GEV分布。(2)汾河上游水文干旱指數(shù)構建及等級劃分。根據(jù)徑流序列的最優(yōu)分布,標準正態(tài)化其累積分布函數(shù)后計算得到汾河上游不同尺度下的標準徑流干旱指數(shù)(standardizedstreamflowdroughtindex,ssdi)。等級劃分選用3種方案,第1種是標準降水指數(shù)(standardizedprecipitationindex,spi)的干旱等級,第2種是對徑流豐枯細化后劃分干旱等級,第3種是根據(jù)標準正態(tài)曲線特性劃分得到的干旱等級。將3種方案與汾河流域實際記載的歷史干旱事件進行對比,得出第3種方案劃分得到的等級適合評價汾河上游地區(qū)的水文干旱。(3)汾河上游不同時間尺度下各干旱等級分析。汾河上游1月多發(fā)生重旱,2月多發(fā)生輕旱、中旱。因冰雪消融,3月~6月以無旱、輕旱為主。7~10月為汾河上游汛期集中月份,以無旱和輕旱為主。11月多發(fā)生輕旱、中旱,12月徑流補給來源缺乏,發(fā)生輕旱、中旱、重旱等級的次數(shù)較多。汾河上游春季多發(fā)生輕旱,夏季以無旱為主,秋季以輕旱為主,無旱次之,冬季則是輕旱、中旱、重旱發(fā)生偏多的季節(jié)。月尺度下,汾河上游平均連續(xù)3個月發(fā)生無旱、輕旱、特旱,平均連續(xù)2~3個月發(fā)生中旱、重旱。季尺度下,各干旱等級間平均連續(xù)歷時基本為2個季度。年尺度下,汾河上游多發(fā)生輕旱,平均連續(xù)2年左右發(fā)生無旱、中旱和重旱,平均連續(xù)3年發(fā)生輕旱,特旱在年尺度下不易連續(xù)發(fā)生。(4)汾河上游水文干旱特性分析。汾河上游不同時間尺度下的干旱序列主要在1970年左右發(fā)生突變。時間尺度越小,干旱序列可能存在的周期越多,時間尺度越大,干旱序列的周期個數(shù)越集中。時間延長至年尺度時,汾河上游干旱序列可能存在2~3年、4年、5~7年、22年的周期。汾河上游水文干旱序列隨時間的延長呈明顯下降趨勢,且變化趨勢具有正持續(xù)性。(5)汾河上游各水文干旱等級發(fā)生概率預測。初始狀態(tài)為無旱或輕旱時,汾河上游在未來1~6個月再次發(fā)生無旱與輕旱的概率最大;若初始狀態(tài)為中旱、重旱,未來1~2月最有可能發(fā)生其狀態(tài)本身,3~6月最可能發(fā)生輕旱;初始狀態(tài)為特旱時,未來1月內再次發(fā)生特旱的概率較高,隨著預測時間的延長,特旱轉移至其他干旱等級的概率增大。
【關鍵詞】：水文干旱指數(shù) 等級劃分 特征分析 等級預測 汾河上游
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：P333
【目錄】：

• 摘要3-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究目的和意義12-13
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢13-16
• 1.2.1 水文干旱指數(shù)研究進展13-16
• 1.2.2 水文干旱特性與預測研究進展16
• 1.3 存在問題16-17
• 1.4 研究內容及技術路線17-20
• 1.4.1 研究內容17-18
• 1.4.2 技術路線18-20
• 第二章 汾河流域概況20-24
• 2.1 自然地理20
• 2.2 氣象特征20-21
• 2.3 水文特征21
• 2.4 數(shù)據(jù)資料21-23
• 2.5 社會經(jīng)濟23
• 2.6 歷史干旱23-24
• 第三章 汾河上游不同尺度徑流最優(yōu)分布函數(shù)選擇24-38
• 3.1 徑流最優(yōu)分布選擇24-30
• 3.1.1 分布函數(shù)24-29
• 3.1.2 判別方法29-30
• 3.2 月尺度下徑流最優(yōu)分布函數(shù)30-33
• 3.2.1 連續(xù)月徑流序列最優(yōu)分布函數(shù)選擇30-32
• 3.2.2 各月月徑流序列最優(yōu)分布函數(shù)選擇32-33
• 3.3 季尺度下徑流最優(yōu)分布函數(shù)33-35
• 3.3.1 連續(xù)季節(jié)徑流序列最優(yōu)分布函數(shù)選擇33-34
• 3.3.2 不同季節(jié)徑流序列最優(yōu)分布函數(shù)選擇34-35
• 3.4 年尺度下徑流最優(yōu)分布函數(shù)35-36
• 3.5 本章小結36-38
• 第四章 水文干旱指數(shù)構建及等級劃分38-50
• 4.1 水文干旱指數(shù)構建38-43
• 4.1.1 月尺度下標準徑流干旱指數(shù)38-40
• 4.1.2 季尺度下標準徑流干旱指數(shù)40-42
• 4.1.3 年尺度下標準徑流干旱指數(shù)42-43
• 4.2 水文干旱等級劃分43-47
• 4.2.1 SPI干旱等級標準43-44
• 4.2.2 基于徑流豐枯的水文干旱等級劃分44-46
• 4.2.3 基于標準正態(tài)分布函數(shù)特性的等級劃分46-47
• 4.3 水文干旱等級劃分的選擇47-48
• 4.4 本章小結48-50
• 第五章 汾河上游水文干旱序列特征分析50-76
• 5.1 汾河上游不同干旱等級發(fā)生情況50-56
• 5.1.1 月尺度下水文干旱等級50-52
• 5.1.2 季尺度下水文干旱等級52-53
• 5.1.3 年尺度下水文干旱等級53
• 5.1.4 汾河上游不同水文干旱等級的連續(xù)歷時53-56
• 5.2 汾河上游水文干旱序列趨勢分析56-57
• 5.2.1 趨勢分析法56
• 5.2.2 分析結果56-57
• 5.3 汾河上游水文干旱序列突變特征57-64
• 5.3.1 Mann-Kendall法57-58
• 5.3.2 分析結果58-64
• 5.4 汾河上游水文干旱持續(xù)性64-67
• 5.4.1 R/S分析法64-65
• 5.4.2 分析結果65-67
• 5.5 汾河上游水文干旱序列周期特征67-75
• 5.5.1 Hilbert-Huang變換法67-68
• 5.5.2 分析結果68-75
• 5.6 本章小結75-76
• 第六章 汾河上游水文干旱等級預測分析76-88
• 6.1 馬爾科夫模型76-77
• 6.2 汾河上游水文干旱等級預測77-86
• 6.2.1 轉移概率的計算77-82
• 6.2.2 水文干旱等級預測82-86
• 6.3 本章小結86-88
• 第七章 結論與展望88-92
• 7.1 主要研究成果88-89
• 7.2 展望89-92
• 參考文獻92-96
• 致謝96-98
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及參與的主要科研項目98
• 一、學術論文98
• 二、主要科研項目98

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 S.阿拉賈尼亞德;朱慶云;;一種預測水文干旱概率的方法[J];水利水電快報;2011年11期

2 陳子q，

本文編號：283425